В статье приведены результаты исследования процессов порообразования и формирования структуры теплоизоляционных материалов, основным компонентом сырьевых композиций которых являются гранитоидные породы Микашевичского месторождения Республики Беларусь. В результате многопозиционной термической обработки определены температурные интервалы, соответствующие изменениям агрегатного состояния гранитоидной породы при нагревании, являющиеся основными критериями выбора температурных параметров обжига. Установлено, что синергетический эффект химических и физических процессов, происходящих при термической обработке, как наиболее важной и ответственной технологической стадии получения материала, обеспечивает интенсивное порообразование, что способствует получению материала с комплексом высоких показателей эксплуатационных свойств, стабильными значениями объемной и насыпной плотности, а также коэффициента теплопроводности. Для оценки физико-химических процессов, которые происходят при высокотемпературной обработке сырьевой композиции на основе гранитоидных пород, анализа возможности протекания реакций и установления оптимальных температурных параметров режима обжига проведен термодинамический анализ. Показано, что реакционная активность составляющих оксидов резко отличается друг от друга, вследствие чего каждый тип взаимодействия между ними начинается в определенном температурном интервале. Разработаны научные основы управления процессами порообразования и формирования структуры пористого теплоизоляционного материала, удовлетворяющего требованиям нормативно-технической документации, предъявляемым к материалам аналогичного назначения.